Deze stv bevat alle info van de 22 powerpoints van het vak celbiologie van geneeskunde KUL. Ik heb deze samenvatting gebruikt om in eerste zit te slagen in december. Bevat alle info en ook tekeningen en grafieken uit de powerpoints. Goed overzichtelijk en verdeeld ook zoals de powerpoints. Ook info...
biochemie hfst 2; Membranen: structuur,functie en samenstelling
Algemene functies van membranen
1. afbakening en permeabiliteitsbarrière
a. afbakening:intra vs extracellulair en isoleren van intracellulaire organellen
b. permeabiliteit: niet doorlaatbaar voor grote hydrofiele moleculen (ionen,
eiwitten, glucosen,AZ), wel voor kleine apolaire
=> ontstaan van compartimenten met verschillende samenstelling
2. subcellulaire localiseren van specifieke functies
a. membranen bevatten specifieke eiwitten die specifieke functies verlenen aan
membranen en organellen
i. ER: synthese van fosfolypiden
ii. golgi: synthese van sfingolipiden
iii. PM: adhesie eiwitten
iv. binnenste mitochondriaal memb: ademhalingsketen
3. transmembranair transport van moleculen
a. permeabiliteitsbarrière: selectief doorlaatbaar
b. transportsystemen in membranen voor ionen, organische en macromoleculen
4. cellulaire communicatie
a. ontvangen en doorgeven van signalen bvb zenuwimpuls in actiepotentiaal
omzetten en chemische signaalmoleculen binden aan membraan receptoren
5. celadhesie
a. cel-matrix interactie: vasthechting van membraan aan extracelullaire matrix
(collageen, …)
b. cel-cel interactie: adhesie en communicatie zoals tight- (epitheel) en gap-
(hart, neuronen) junctions en adhesive junctions
Fluid mosaic model van biomembranen
eigenschappen
● centrale lipidendubbellaag: de hydrofobe delen van de amfipatische
moleculen gaan met elkaar interageren en zich associëren
● membraan eiwitten gaan zich associeren met de lipidendubbellaag
● fluïditeit: de eiwitten kunnen vrij lateraal bewegen in het horizontaal vlak
○ voor sommige eiwitten wel beperkt want vast in clusters of bewegen
trager
, ● vorming van microdomeinen= lipids rafts: eiwitten die hoge affiniteit hebben
voor elkaar komen samen
spontane vorming van lipidendubbellaag
● laterale associatie van hydrofobe staarten en
● interactie onderling en met H2O van hydrofiele koppen op basis van H-bruggen en
elektrostatische interacties
○ hydrofiele stoffen zijn geladen en gaan dus interageren met H2O en apolaire
stoffen zijn juist niet geladen
samenstelling van membraan
● wisselende verhouding tussen lipiden (dubbele laag) en ertussen eiwitten
○ hoe meer eiwitten hoe meer functies het membraan kan verichten
fluiditeit aantonen met FRAP experiment
● fluïditeit van lipiden > die van eiwitten
● je gaat de cel fluorescent merken met groene bolletjes en dan met laser een zonde
“doden”, eerst zijn in die zone de groene bolletjes weg maar na tijd is de plek terug
gevuld=> mobiliteit aangetoond
vorming van micro/ nano domeinen in de plasmamembraan
● dankzij lipids rafts kunnen alle nodige stoffen in 1 plaats samengebracht worden die
voor 1 functie dienen in domeintjes
Membraaneiwitten
klassen
● integrale eiwitten: deel van de peptideketen is ingebed in het hydrofobe deel van
membraan
○ monotopische membraan eiwitten: partiële inbedding (=hydrofobe deel) in
dubbellaag aan 1 zijde van membraan (=enkel een deel is in het membraan)
○ transmembranaire eiwitten: één of meerdere hydrofobe segmenten steken
gaan doorheen het membraan en steken uit aan andere kant, (hydrofiele
delen steken aan beide kanten uit membraab) =>onstaan van permeatie weg
in het midden om protonen door te laten
■ single transm: 1 transmembranair segment (bvb glycoforine)
■ multipass transm eiwit: 2 of meer transm segmenten (bvb
bacteriorhodopsine)
● perifere eiwitten: niet-covalente associaties met lipidenhoofdjes of eiwitten, geen
contact met hydrofobe deel
○ hydrofiel eiwit gaat elektrostatische interacties aangaan met hydrofiele
hoofdjes
○ H-bruggen
, ● lipide verankerde eiwitten: vetanker dat covalent gebonden is aan peptide keten gaat
contact maken met het hydrofobe deel (de peptide keten hangt buiten de
dubbellaag)
○ types anker
■ exoplasmatische kant: GPI anker
■ cytosolische kant/ blad: vetzuurketen
○ peptide keten gaat geen interactie aan met hydrofobe deel, wel het vetanker
dat covalent gebonden gaat zijn met de lipiden/ staarten van het membraan
probleem bij transm eiwitten: polaire peptide keten in apolair deel van membraan
● oplossing: alfa-helix/ schroef structuur: de peptide keten gaat in
het midden van de schroef liggen
○ => 3,6 aminozuren per winding en 0,54 micrometer
tussen 2 windingen, totaal per helix zijn er 26-30 AZ (als
korter geraakt niet volledig door membraan)
○ waterstofbruggen tussen de interne peptide bindingen
○ apolaire zijgroepen steken uit naar buiten
topologie van een transmembranair eiwit= aantal transm eiwitten + orientatie ervan tov
membraan
● bepaalt tijdens bioisynthese daarna blijft het onverandert
● exoplasma vs cytoplasmatische delen
● vb: bacteriorhodopsin
○ 7 transmembranaire alfa helixen => vorming H+ kanaal
○ exoplasmatisch deel: N terminus van peptide keten en lussen tussen a-helixen
○ cytoplasmatisch deel: C-terminus en ook lussen
Functies van membraan eiwitten
● enzymatische reacties
● transporteiwitten: carriers, pompen, kanalen
● receptor en signaaltransductie-eiwitten
● celadhesie aan extracellulaire matrix
● cel-cel interactie: adhesie en communicatie
glycolisering van membraan eiwitten en lipiden
- aanwezigheid van suikers aan exoplasmatisch blad door: covalente binding aan
glycolipiden (suikers als, hydrofielhoofd van membraanlipide), glycoproteïnen
- glycolisering= process van covalente binding van suikers aan eiwit of lipide
- aanhechting van suikergroep tijdens biosynthese in ER/ golgi
, - nadien modificaties van suikergroep in golgi apparaat
- verschillende tussen glycoproteïnes ifv aantal en identiteit van
suikermolecules
- glycocalix
- extracellulaire suikerlaag aan celoppervlak gevormd door glycolipiden en
glycoproteïnes in exoplasmatisch bald van plasmamembraan
- functies
- celadhesie
- celrecognitie
- signaaltransductie: binding van signaalmolecules
- bescherming van celoppervlak
- vb van glycolisering: glycoforine
- single pass transm eiwit in RBC
- extracelulaire N-terminus
- toepassing: ABO bloedgroepen
- bepaald door oligosacharidesamenstelling van glycocalix op rode bloedcellen
- variatie in bloedgroepen bepaalt door isovorm van specifiek
glycosyltransferase voor aanhechting van terminale suiker
-
3:Membraantransport
Hfst 4: eenvoudige diffusie en thermodynamica van transmembranair transport
• Brownse beweging= diffusie: de beweging gebeurt willekeurig in een stof
o 1 deeltje: Willekeurig maar toch kan je beweging voorspellen in model want om de
deltaT is er een botsing tussen deeltjes en dan kan het deeltje ofwel naar rechts
ofwel naar links gaan => zo kan je de beweging van een deeltje volgen als afgelopen
weg
o Duizenden deeltjes: alle deeltjes gaan na verloop van tijd weg van beginpositie maar
de gemiddelde positie is nul/ het midden want evenveel rechts als links
• Gemiddelde vs gemiddelde kwadratische verplaatsing RMS
o Gemiddelde verplaatsing is nul
o Gemiddelde kwadratische verplaatsing in 1D kan je berekenen= RMS.
▪ = (2Dt)^1/2, = wortel van (2xDxt)
▪ D= diffusiecoefficient= afstand tot de tweede van een deeltje gedeeld door 2
keer het tijdsverschil: delta^2/ 2deltaT
▪ Kleiner deeltje zal grotere diffusie coëfficiënt hebben want met dezelfde
kracht legt het grotere afstand af
o RMS in 2D= (4Dt)^1/2
o RMS in 3D= (6Dt)^1/2
,• Diffusie van gassen: elke cel heeft dichtbij een bloedvat of anders sterven ze want maximale
afstand zijn tientallen micrometers, of anders zou diffusie te lang duren en zouden de cellen
afsterven
o In haarvaten/ capillairen in weefsels: O2 van haarvat naar weefsel en CO2 van
weefsel naar haarvat
o In de longen gaat 02 diffunderen van lucht naar haarvaat en C02 van haarvaat naar
lucht
• Wetten van Fick
o Eerste: J= -D x dC/ dX
▪ Flux J (mol/ (m^2x s)= hoeveelheid stof die per oppervlakte per tijd gaat
▪ D = diffusieconstante (m^2/s)
▪ C = concentratie (mol/ m^3)
▪ x = lengte (m) -> delta x= meestal dikte van een membraan
▪ de min duidt aan dat de de positive beweging van hoge naar lage
concentratie is en als de flux negatief is het van lage naar hoge C gaat
• Diffusie doorheen een membraan in mate bepaald door de partitie-coëfficiënt =parameter
die weergeeft hoe een stof zich gaat verhouden in 2 verschillende medias: beta=
Cmembraan/ C water
o als Beta-> 0 => J->0 want bvb bij polaire stoffen gaat de C 0 zijn want mengt met
water en dus geen flux meer
• Permeabiliteitsconstante: P= delta beta/ delta x
o Doorlaatbaarheid van een membraan
• Toepassing: gas transport in longen
o Volumes gas getransporteerd per tijdseenheid: V° gas= A x ((-Dxbeta/th)x(pb-pa)
▪ Th= dikte van barrière
• Concentratie gradiënt over plasmamembraan
o Aantal mol per tijdseenheid door PM= J x A cel
▪ J= -P( Ci – Co)
• Permeabiliteitsconstante maal ( concentratie intra min c extra
cellulair)
o Concentratie mol per tijdseenheid door PM: J X A cel/ V cel
• Nernst-planck vergelijking: flux berekenen door rekening te houden met invloed van
elektrisch veld op geladen deeltje
• deltaG: verandering in vrije energie
o <0: reactie zal spontaan opgaan
o >0: omgekeerder reactie
o =0: reactie is in evenwicht
o Energie: J (joule)=> 1 calorie= 4.184 joules
o =RTln (Ci/Co) + zFVm
▪ R=gasconstante
▪ F= faraday constante
▪ Z= valentie (+1 of -1 voor negatieve deeltjes)
▪ Vm= spanning over de membraan
o Actief transport is delta G groter dan 0, energie ongunstig en niet spontaan
o Primair vs secundair actief transport
▪ Primair : enkel gebruik van ATP, pompen
, ▪ Secundair: transporters (symporters en antiporters) zijn stoffen die spontaan
volgens hun gradiënt bewegen en waaran dus stoffen die getransporteerd
moeten worden gebonden zijn
Hfst 5: gefaciliteerde diffusie
• Passief=spontaan transport= deltaG <0
• Actief= deltaG >0= heeft energie nodig, koppeling aan process dat door membraan gaat
o Bvb aquaporines die instaant voor transport van water door de membraan voor bij
kleine hoeveelheden
• Eenvoudige diffusie= permeatie door het hydrofobe deel van de membraan
o Mogelijk voor kleine polaire en apolaire en grote apolaire moleculen
o Niet mogelijk voor ionen en grote polaire moleculen => nood aan transporteiwit
• Gefaciliteerde diffusie= met hulp van membraan eiwitten
o Passief: volgens elektrochemisch gradient
o Types gefaciliteerde diffusie
o o carriërs o ionenkanalen
o transporteiwit o transmembranair eiwit transmembranair eiwit (porie)
uniporter <-> gekoppelde transporter
o mechanisme o reactiecyclus o schakelprocess
-binding aan ene zijde -gesloten <-> open
-conformatieverandering -indien open: stroom van
-dissociatie aan andere zijde verschillende ionen
o snelheid o 10-1000 molecules/s o 10^6 -10^8 ionen/s
o Uniporter: transporteert 1 substraat per keer
▪ 2 mogelijke conformaties (posities), spontane oevrgang tussen beide bij
transport
• T1= als de bindingsplaats buiten het membraan is, dus open naar
buiten en binnengesloten
• T2= bindingsplaats is binnen membraan dus open naar binnen
o Gekoppelde transporter
▪ Transporteert 2 substraten in gekoppelde wijze ( A en B moeten samen zijn
om te werken)
▪ Indeling ifv richting van transport
• Symporters: A en B zelfde richting
• Antiporters: A en B tegengestelde richting
▪ Ook indeling ifv thermodinamyca: beide kunnen passief zijn of 1 kan passief
zijn en andere acteif
• Met de energie die vrij komt bij het passief transport wordt dan het
actief transport gevoed
▪ Binding van het substraat aan ene zijde van membraan,
conformatieverandering, dissociatie van S aan andere zijde van membraan,
conformatie verandering
• Eigenschappen van gefaciliteerde diffusie via uniporter
o Km= Michaelis-Menten constante
▪ maat voor affiniteit (= kans op binding van carriêr en molecule) van uniporter
voor substraat= 1/ affiniteit => lage Km= hoge affiniteit en omgekeerd
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur sedemaesschalck. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €20,96. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
